用于使用投射光控制粒子的系统和方法技术方案

提供了一种用于通过使用投射的光控制粒子的系统和方法。在一些方面，所述方法包括使用光源生成光束；将所述光束引导到包括第一掩模、第一透镜、第二掩模和第二透镜的光束滤波器。所述方法还包括使用所述光束滤波器形成光学图案；以及将所述光学图案投射到多个粒子上以控制所述多个粒子在空间中的位置。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于使用投射光控制粒子的系统和方法关于联邦资助研究的说明本专利技术在陆军/美国陆军研究实验室(ARMY/ARL)颁发的W911NF-15-2-0061和国家科学基金会颁发的1720220的政府资助下完成。政府具有本专利技术中的某些权利。
技术介绍
本公开的领域涉及用于控制粒子的系统和方法。更具体地，本公开涉及用于使用投射光捕获粒子的系统和方法。使用光学技术约束和操纵粒子的能力为若干科学进步铺平了道路。例如，已经使用所捕获的粒子创造无缺陷人造晶体，并且无缺陷人造晶体用于研究管控相互作用和材料性质的各种基本原理。中性原子由于其明确的量子结构和电荷中性而受到特别的关注。电荷中性将原子与电荷相关的微扰(perturbation)隔离开，并且有助于将量子信息保留更长时间。另外，中性原子可以单独控制，并且可以扩展到大系统。通过所施加的光的电磁场和原子中所引起的振荡电偶极矩之间的相干相互作用捕获原子。具体地，电磁场会引起生成有效势的内部原子能移(energyshift)，从而产生约束力。为了捕获原子，光的频率通常相对于原子共振频率发生移位或失谐。特别地，当本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于通过使用投射的光控制粒子的系统，所述系统包括：/n粒子系统，所述粒子系统被配置为提供多个粒子；/n光源，所述光源被配置为生成具有从所述多个粒子的原子共振移位的频率的光束；以及/n光束滤波器，所述光束滤波器被定位于所述粒子系统和所述多个粒子之间，并且包括第一掩模、第一透镜、第二掩模和第二透镜，/n其中所述光源、所述光束滤波器和所述粒子系统被布置为使得来自所述光源的所述光束穿过所述光束滤波器，并且被投射到所述多个粒子上以形成光学图案，所述光学图案控制所述粒子在空间中的位置。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20190104 US 16/239,9971.一种用于通过使用投射的光控制粒子的系统，所述系统包括：
粒子系统，所述粒子系统被配置为提供多个粒子；
光源，所述光源被配置为生成具有从所述多个粒子的原子共振移位的频率的光束；以及
光束滤波器，所述光束滤波器被定位于所述粒子系统和所述多个粒子之间，并且包括第一掩模、第一透镜、第二掩模和第二透镜，
其中所述光源、所述光束滤波器和所述粒子系统被布置为使得来自所述光源的所述光束穿过所述光束滤波器，并且被投射到所述多个粒子上以形成光学图案，所述光学图案控制所述粒子在空间中的位置。


2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一掩模被定位于与所述第一透镜相距第一焦距处，并且所述第二掩模被定位于与所述第一透镜相距第一焦距并且与所述第二透镜相距第二焦距处。


3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一掩模、所述第一透镜、所述第二掩模和所述第二透镜被布置为使得所述光束依次穿过其中。


4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一掩模包括使用涂覆有反射层的基板所形成的反射平面。


5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述反射层包括在所述光学图案中产生至少一个亮区域的至少一个传输区域。


6.如权利要求4所述的系统，其特征在于，所述反射层包括在所述光学图案中产生至少一个暗区域的至少一个反射区域。


7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述光束滤波器进一步包括被定位于所述第一掩模和所述第一透镜之间的第三掩模。


8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第三掩模是具有相位扰动区域的相位扰动掩模，所述相位扰动区域被配置为将相移传输并赋予到穿过其中的光。


9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，由不同的相位扰动区域赋予的相移是不同的，并且跨所述相位扰动掩模随机分布。


10.如权利要求1所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·萨夫曼，
申请(专利权)人：威斯康星校友研究基金会，
类型：发明
国别省市：美国;US